Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 133881
Наименование:
Курсовик Росдистант. практическое задание №2
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Электроника.
Добавлен: 31.10.2024.
Год: 2024.
Страниц: 15.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
ОГЛАВЛЕНИЕ
Задача №1 2 Задача №2 6 1) Классический метод 6 Задача №3 10 1) Классический метод 10
ЗАДАЧА №1 Исходные данные:
Рисунок 1 – Электрическая схема Таблица 1 – Исходные данные Вариант Рисунок R X_ X_C u(t) Ом В 4, 1 4 50 j50 -j200 250 sin?(?t+90°)+120 sin(2?t+30°) Решение: Расчет цепи для первой гармоники: Мгновенное значение входного напряжения первой гармоники: U_m^1 (t)=250 sin?(?t+90°)B Рассчитаем полное комплексное сопротивление цепи: Z_RC=(R•X_С)/(R+X_С )=(50•(-j200))/(50+(-j 00))=47,059-j11,765 Ом Z_Э=X_L+Z_RC=j50+47, 59-j11,765=47,059+j38 235=60,634e^j39,1 Ом Комплексная амплитуда тока в расчетной цепи на первой гармонике определим по закону Ома: I_m^1=(U_m^1)/Z_Э =(250e^j90)/(60,634e j39,1 )=4,123e^j50,9 А Запишем соответствующее выражение мгновенного тока первой гармоники: i^1 (t)=4,123 sin??(?t+50,9°) A? Расчет цепи для второй гармоники: Мгновенное значение входного напряжения второй гармоники: U_m^2 (t)=120 sin(2?t+30°) Рассчитаем полное комплексное сопротивление цепи: Z_RC=(R•X_С)/(2R+X_С )=(50•(-j200))/(2•50+( j200) )=40-j20 Ом Z_Э=2•X_L+Z_RC=2•j50 40-j20 =40-j80 =89,443e^j63,44 Ом Комплексная амплитуда тока в расчетной цепи на первой гармонике определим по закону Ома: I_m^2=(U_m^2)/Z_Э =(120e^j30)/(89,443e^ 63,44 )=1,342e^(-j33,44) А Запишем соответствующее выражение мгновенного тока второй гармоники: i^2 (t)=1,342 sin??(2?t-33,44°) A? Мгновенное значение несинусоидального тока определим по принципу наложения: i(t)=i^1 (t)+i^2 (t) i(t)=4,123 sin?(?t+50,9°)+1,342 sin??(2?t-33,44°) A? Определим действующие значения тока и напряжения на входе расчетной цепи для несинусоидальных кривых: U=v(((U_m^1)/v2)^2+((U_ ^2)/v2)^2 )=v((250/v2)^2+(120/v )^2 )=196,1 B I=v(((I_m^1)/v2)^2+((I_ ^2)/v2)^2 )=v((4,123/v2)^2+(1,3 2/v2)^2 )=3,066 B Составим уравнение баланса активных мощностей. Активную мощность, на приемниках расчетной электрической цепи определим по формуле: P_пр=R•I^2=50•?3,066? 2=470 Вт Активную мощность, которую доставляет источник несинусоидального напряжения определим по формуле: P_ист=?-?(U_m^k)/v2• I_m^k)/v2•cos???^k ?=(U_m^1)/v2•(I_m^1) v2•cos???^1 ?+(U_m^2)/v2•(I_m^2) v2•cos???^2 ?=250/v2•4,123/v2•co ?(90-50,9)+120/v2•1, 42/v2•cos?(30-(33,44))= 00+36=436 Вт? Временные зависимости напряжения u(?t) и входного тока i(?t) показаны на рис. 2 и 3.
Рисунок 2 – График зависимости u(?t)
Рисунок 3 – График зависимости i(?t)
ЗАДАЧА №2 Исходные данные:
Рисунок 1 – Электрическая схема Таблица 1 – Исходные данные Вариант Рисунок E R_ R_2 R_3 L B Ом мГн 4, 1 4 150 20 65 72 200
Найти: I_L (t) Решение: Классический метод Рассмотрим схему до коммутации (ключ разомкнут), (t=-0).
Рисунок 2 – Электрическая схема до коммутации При постоянном напряжение, катушка является коротким замыканием. Ток в цепи определим по формуле: I(-0)=E/(R_1+R_2 )=150/(20+65)=1,765 A Ток на катушке: I_L (-0)=I_L (0)=I(-0)=1,765 А Рассмотрим схему после коммутации (ключ замкнут), (t=?)
Рисунок 3 – Электрическая схема после коммутации При постоянном напряжение, конденсатор является разрывом. Ток в цепи определим по формуле: I(?)=E/R_1 =150/20=7,5 A Ток на катушке: I_L (?)=I(?)=7,5 А Составим характеристическое уравнение. Заменим j? на p.
Рисунок 4 – Сопротивление цепи Определим полное сопротивление цепи. Z_3L (p)=(R_3•pL)/(R_3+pL Z(p)=Z_3L (p)+R_1 Подставив числовые значения, получим: Z(p)=(4•(23p+1800))/(p 360)=0 Определим корни p: 4•(23p+1800)=0 Решив уравнение, получим: p=-78,3 Составим уравнение для нахождения I_L (t): I_L (t)=I_L (?)+Ae^pt Подставим ранее найденные значения при t=0: 1,765=7,5+A Определим постоянные интегрирования A: A=-5,735 Запишем I_L (t): I_L (t)=7,5-5,735e^(-78, t) В Постоянная времени цепи является обратной величиной от корня характеристического уравнения, взятого по модулю: ?=1/?p? =1/?78,3? =12,78•?10?^(-3)=12, 8 мс Длительность переходного процесса определяется, в соответствии с постоянной времени цепи, по формуле: t_пп=5•?=5•12,78•?10? (-3)=63,8•?10?^(-3)= 3,8 мс Получим график изменения напряжений на конденсаторе.
Рисунок 5 – График изменения напряжения на конденсаторе
ЗАДАЧА №3 Исходные данные:
Рисунок 1 – Электрическая схема Таблица 1 – Исходные данные Вариант Рисунок J R_ R_2 R_3 L C A Ом мГн мкФ 4, 1 4 2 20 25 30 100 0,
Найти: I_L (t),U_C (t) Решение: Классический метод Рассмотрим схему до коммутации (ключ замкнут), (t=-0).
Рисунок 2 – Электрическая схема до коммутации При постоянном напряжение, конденсатор является разрывом, а катушка коротким замыканием. Для упрощения расчета схемы, преобразуем источники тока в эквивалентные ЭДС: E_J=J•R_1=2•20=40 B Ток на катушке определим по формуле: I_L (-0)=E_J/(R_1+R_2 )=40/(20+25)=0,889 А I_L (-0)=I_L (0)=0,889 А Найдем напряжение на конденсаторе U_C (-0), по второму Кирхгофа: U_C (-0)-I_L (-0)•R_2=0 В U_C (-0)=I_L (-0)•R_2=0,889•25=22,2 2 B U_C (-0)=U_C (0)=22,222 В Рассмотрим схему после коммутации (ключ разомкнут), (t=?)
Рисунок 3 – Электрическая схема после коммутации. Ток на катушке определим по формуле: I_L (?)=J=2 А Найдем напряжение на конденсаторе U_C (?), по второму Кирхгофа: U_C-J•R_2=0 U_C=J•R_2=2•25=50 В U_C (?)=50 В Составим характеристическое уравнение. Заменим j? на p.
Рисунок 4 – Сопротивление цепи Определим полное сопротивление цепи: Z_3C (p)=1/pC+R_3 Z_2L (p)=pL+R_2 Z(p)=(Z_2L (p)•Z_3C (p))/(Z_2L (p)+Z_3C (p) ) Подставив числовые значения, получим: Z(p)=(10•(3p+5000)•(p+ 50))/(p^2+550p+5000)=0 Определим корни p: 10•(3p+5000)•(p+250)=0 Решив квадратное уравнение, получим: p_1=-1666,7 p_2=-250 Составим систему уравнений для нахождения I_L (t): I_L (t)=I_L (?)+A_1 e^(p_1 t)+A_2 e^(p_2 t) (dI_L (t))/dt=p_1 A_1+p_2 A_2 Найдем (dI_L (t))/dt через напряжение на катушке U_L (0): U_L (0)=L•(dI_L (0))/dt (dI_L (0))/dt=(U_L (0))/L Составим систему уравнений для нахождения U_C (t): U_C (t)=U_C (?)+B_1 e^(p_1 t)+B_2 e^(p_2 t) (dU_C (t))/dt=p_1 B_1+p_2 B_2 Найдем (dU_C (0))/dt через ток на конденсаторе I_C (0): I_C (0)=C•(dU_C (0))/dt (dU_C (0))/dt=(I_C (0))/C Найдем U_L (0) и I_C (0), для этого катушку заменим идеальным источником тока, а конденсатор ЭДС:
Рисунок 5 – Электрическая схема при t=0 Найдем ток на конденсаторе по первому закону Кирхгофа: J-I_L (0)-I_C (0)=0 I_C (0)=J-I_L (0)=2-0,889=1,111 A Найдем U_L по второму закону Кирхгофа: U_(R_3 )-U_L-U_(R_2 )=-U_C (0) U_L=U_C (0)+I_C (0)•R_3-I_L (0)•R_2=22,222+1,111•30-0 889•25=33,333 В (dI_L (t))/dt=33,333/(100•?10?^ -3) )=333,333 Подставим ранее найденные значения при t=0: 0,889=7,5+A_1+A_2 333,333=p_1 A_1+p_2 A_2 Определим постоянные интегрирования A_1 и A_2: A_1=0,889-2-A_2=-1,111- _2 333,333=(-1666,7)(-1,111-A_2 )+(-250)•A_2 A_1=-3,338•?10?^(-4) A_2=-1,111 Запишем I_L (t): I_L (t)=2-3,338•?10?^(-4) e^(-1666,7t)-1,111e^(-25 t) А
(dU_C (0))/dt=1,111/(0,2•?10? (-6) )=5,55•?10?^6 Подставим ранее найденные значения при t=0: 22,222=50+B_1+B_2 5,55•?10?^6=p_1 B_1+p_2 B_2 Определим постоянные интегрирования B_1 и B_2: B_1=22,222-50-B_2=-27,7 8-B_2 5,55•?10?^6=(-1666,7)(- 7,778-B_2 )+(-250)•B_2 B_1=-33,342 B_2=5,564 Запишем U_C (t): U_C (t)=50-33,342e^(-1666,7 )+5,564e^(-250t) В Постоянная времени цепи является обратной величиной от корня характеристического уравнения, взятого по модулю: ?=1/?p_2 ? =1/?250? =4•?10?^(-3)=4 мс Длительность переходного процесса определяется, в соответствии с постоянной времени цепи, по формуле: t_пп=5•?=5•4•?10?^(-3 =20•?10?^(-3)=20 мс Получим график напряжений на конденсаторе и ток на катушке в одних координатах.
Рисунок 6 – График изменения тока на катушке
Рисунок 7 – График изменения напряжения на конденсаторе
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.